秋招突击——第七弹——Redis快速入门

news2024/11/8 22:41:45

文章目录

    • 引言
      • Redis是什么
    • 正文
      • 对象
        • String字符串
          • 面试重点
        • List
          • 面试考点
        • 压缩列表ZipList
          • 面试题
        • Set
          • 面试题讲解
        • Hash
          • 面试重点
        • HASHTABLE底层
          • 面试考点
        • 跳表
          • 面试重点
        • ZSET有序链表
          • 面试重点
    • 总结

引言

  • 在项目和redis之间,我犹豫了一下,觉得还是了解学习一下redis,毕竟这个不会,项目哪里就缺了一块,这里先整体过完一遍。

Redis是什么

核心

  • 内存存储,KV存储

解决什么问题

  • 常用于缓存、消息中转、数据流引擎

Base理论

  • 基本可用
  • 软状态
  • 最终一致性

正文

对象

  • 常见的五个对象
    • String字符串
    • List列表
    • Set集合
    • Hash哈希表
    • Sorted Set有序集合
String字符串

在这里插入图片描述

  • 对象编码的三种格式
    • INT
    • EMBSTR:字符串长度比较小的时候,有一个对象的头和对象的内容,分配的时候在一块
    • RAW:字节头和内容是分开的,适合存储大容量数据

是以阈值来进行判断是使用EMBSTR还是RAW保存
在这里插入图片描述

  • sdshdr简单动态字符串

在这里插入图片描述

  • 1MB取一个最小值
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

面试重点

EMBSTR一次性分配空间

  • 重新分配,整体需要再分配,所以EMBSTR是只读的,任何写操作之后的EMBSTR都会变成RAW
    • 主要是改过的,都是易变的

set一个已有的数据会发生什么?

  • 同类型的话,会覆盖键或者擦除数据

浮点型数据在string会用什么表示

  • 将浮点数转换为字符串保存的值,浮点数不是INT

string可以有多大

  • Redis字符串最大是512MB

Redis字符串是怎么实现的?

  • INT,EMBSTR,RAW,阈值是44

SDS有什么用?

  • Redis是使用C语言写的
  • 1.SDS包含已使用容量字段0(1)时间快速返回有字符串长度,相比之下,C原生字符串需要O(n)。
  • 2.有预留空间,在扩容时如果预留空间足够,就不用再重新分配内存,节约性能,缩容时也可以将减少的空间先保留下来,后续可以再使用。
  • 3.不再以’0’作为字符串结束判断标准,二进制安全,可以很方便地存储一些二进制数据
List

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
异步删除

  • del命令会同步删除,阻塞客户,直到删除完成
  • unlink异步删除命令,只会取消key在键空间中的关联,然后再删除
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 压缩链表ZipList
    在这里插入图片描述

  • 链表LiskedList
    在这里插入图片描述

  • 快表Quicklist
    在这里插入图片描述

面试考点

怎么获得List指定范围内的数据

  • 使用Lrange命令,参数为start和stop,lrange是从0开始的

删除特定的元素

  • LREM testlist key 1;

底层编码方式是什么样的?

  • List对象的编码全部由QUICKLIST实现QUICKLIST是一个压缩列表组成的双向链表,结合了ZIPLIST和LINKEDLIST两者的优点
压缩列表ZipList

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
**zlbytes**:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 连锁更新:因为数据和数据之间的耦合度太高了,一个改变了,另外一个也会改变,这里使用ListPack改变这个问题

Listpack结局连锁更新
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

面试题

ZIPList有什么优点

  • 节约内存,访问满足局部性原则, 执行效率更快

ZIPList怎么压缩数据的

  • 结构头:记录了字节数、开始位置、节点个数
  • 数据部分:记录了上一个节点的长度,内容编码,内容本身
  • 结尾标志:最后一个有1字节的结尾标识

ZIPList支持从后往前遍历吗

  • 双端,使用prelen上一个节点的长度进行遍历

ZIPList如何从前往后遍历

  • encoding包含了字符串或者整型的长度信息,使用该信息从前向后遍历

连锁更新是什么问题

  • ZIPList是每一个节点都会记录上一个节点的长度,如果上一个节点小于255字节,这个记录字段就是1字节,否则就是5字节
  • 由于更新某一个节点,会导致长度变化,如果从255以内,变得超过了255,会影响下一个节点的长度。

如何解决连锁更新

  • 使用ListPack解决,每一个节点是记录自身的长度,并且上一个节点用来记录的字段和当前的节点是邻接的,所以通过特殊字段向前遍历实现。
Set

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
编码模式
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

面试题讲解

set是有序的吗

  • set的底层实现是整数集和HASHTABLE,前者是有序的,后者是无序的

求两个set的交集

  • SINNER SETA SETB

set的编码格式

  • Set使用整数集合和字典作为底层编码,当元素都是整数同时元素个数不超过512个,会使用整数集合编码,否则使用字典编码,

为什么使用两中编码原因

  • Set的底层编码是整数集合和字典,当元素数量小并且全部是整数的时候,会使用整数集合编码,更加的节约内存。元素数量变大会使用字典编码,查找元素的速度会更快。
Hash

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

底层实现原理

  • 数据量小,查询更快,使用ZIPLIST
  • 数据量大,使用HASHTABLE
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
面试重点

HASH的编码方式

  • ZIPLIST:元素较小,并且单个元素较少的情况
  • HASHTABLE:元素较多,并且单个元素很多的情况

HASH为什么使用两种编码方式

  • 采用两种编码方式的原因是ZIPLIST更节约内存,所以在小数据量时使用。而数据多起来了,需要HASHTABLE提高更高的查找性能、更新性能
HASHTABLE底层
  • 补充一个,还有上面的HASH数据结构

在这里插入图片描述
具体代码
在这里插入图片描述

  • rehashidx表示当前表格是否再使用,触发扩容之后,这个状态就变为0
    • 有针对字典的操作,就会移动复制一次对应的元素
  • 注意查找和新增的操作
    • 查询是在零表
    • 增加是新表
      在这里插入图片描述

渐进式扩容

  • 有对于字典的请求,就执行一次复制,迁移复制一个key-value
  • 最后记得恢复最终的表格,是h[0]指向迁移之后的元素

在这里插入图片描述
扩容和缩容的时间

  • 负载因子为k,那么k=ht[0].used/ht[0].size
  • 扩容:
    • 1.负载因子大于等于1,说明此时空间已经非常紧张。新数据是在链表上叠加的,越来越多的数据如果此时服务器没有执行BGSAVE或者BGREWRITEAOF这两个复制命令,就会发生扩容。
    • 2.负载因子大于5,这时候说明HASHTABLE真的已经不堪重负了,此时即使是有复制命令在进行也要进行Rehash扩容。
  • 缩容:
    • 1.当负载因子小于0.1,即负载率小于10%,此时进行缩容,新表大小为第一个大于等于原表used的2次方幂,缩容也受复制命令影响。
面试考点

查看HASHTABLE中所有元素数量的计算时间复杂度是多少?

  • 有一个used字段,时间复杂度是O(1)

一个数据在HASHTABLE中的存储位置,是怎么计算的?

  • 通过hash函数计算出key的哈希值,然后与哈希掩码做与运算,得到索引值,索引值就是在HASHTABLE中的存储位置。

HASHTABLE如何扩容

  • 渐进式Rehash操作来完成
  • 首先程序会为HASHTABLE的1号表分配空间,空间大小是第一个大于等于0号表大小*2的2^n。在rehash进行期间,标记位rehashidx从0开始,每次对字典的键值对执行增删改查操作后,都会将rehashidx位置的数据迁移到1号表,然后将rehashidx加1,随着字典操作的不断执行,最终0号表的所有键值对都会被rehash到1号表上。之后,1号表会被设置成0号表,接着在1号表的位置创建一个新的空白表。

什么时候扩容?什么时候缩容?
扩容

  • 当以下两个条件中的任意一个被满足时,哈希表会自动开始扩容:
  • 服务器目前没有在执行BGSAVE或者BGREWRITEAOF,并且负载因子>=1服务器目前正在执行BGSAVE或者BGREWRITEAOF,并且负载因子>=5
    缩容
  • 当哈希表的负载因子小于0.1时,程序会自动开始对哈希表进行收缩操作。
跳表
  • 和树的查询效率一样,是logn
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    跳表查询数据的过程
  • 高级索引产生是随机的
  • 二级索引跳跃的距离较长,一级索引短一点,普通索引,最短
  • 找35,通过二级索引,一次就行。
  • 找45,通过二级索引,找到35,再找以及索引,就找到45
  • 总结
    • 超过目标值,索引降级重新查找
    • 小于目标值,继续使用高级索引

插入节点的方式

  • 时间复杂度是logn
    在这里插入图片描述

Redis中的跳表设定

在这里插入图片描述
具体实现
在这里插入图片描述

层高是怎么确定的
在这里插入图片描述

面试重点

跳表是什么?和普通的链表有什么区别?

  • 跳表也算链表,不过相对普通链表,增加了多级索引,通过索引可以实现O(logN)的元素查找效率。

跳表的查找过程

  • 从高级索引往后查找,如果下个节点的数值比目标节点小,则继续找,否则不跳过去,而是用下级索引往下找

调表查询节点总数的时间复杂度

  • O(1),表头结构中定义了统计节点数量的字段

跳表中一个结点的层高是怎么定义的

  • 跳表在插入新节点之前会计算一个随机的层高,具体来说,跳表的每一个节点一开始默认都是1层,然后每增加一层的概率都是 25%,在5.0.5版本最高为64层

插入一条数据的时间复杂度

  • logN
  • 查找类似二分查找,平均时间复杂度就是logN

跳表插入数据会影响其他节点的层高吗

  • 不会的,节点层高在创建时就确认的,新插入的节点,只会影响每一层的前一跳和后一跳的关联指针。
ZSET有序链表

在这里插入图片描述
重在于对文档敲一敲,即使部队这文档也能够顺利使用

底层编码格式

在这里插入图片描述
底层编码的具体实现

在这里插入图片描述

跳表:范围查找
HASHTABLE:提供按成员查找分数的能力
在这里插入图片描述

面试重点

Zset如何添加元素?如何移除元素

  • zadd和zrem实现

Zset如何从大到小查找范围

  • zrange从小到大查找,zrevrange逆序查找

Zset底层编码的方式

  • ZSet就是有序集合对象,ZSet对象的底层有两种编码方式:ziplist或者如果一个ZSet对象中的所有元素同时满足:元素数量小于128个 以及 所有元素成员的长度都小于64字节,那么会使用ziplist编码,否则使用 skiplist+字典 编码。

Zset计算总的元素数的时间复杂度

  • 无论是ZIPLIST编码,还是SKIPLIST的编码,查询节点总数的平均时间复杂度都是O(1),因为对应结构的表头结构中都定义了一个保存节点数量的字段,查询节点总数时会直接返回这个字段。

Zset为什么要使用两种编码方式实现

  • hash使用单值查找,跳表使用的是范围查询

Zset为什么不使用B+树,而是使用跳表

  • B+树的数据都存在叶子节点中,而且它是多叉树层,这两个特点使得它适合磁盘存储。而Redis是一个内存数据库,B+树层高低的优势荡然无存,所以选择了实现更加简单的跳表。
  • 而且跳表的插入性能更高,虽然两者的插入平均时间复杂度相当,但是跳表插入数据后只需要修改前进和后退指针即可,而B+树还需要维护树的平衡,细节上有额外开销

总结

  • 这是redis的基础对象已经学完了,后面的东西就是跳着学习了,得加快进度了,这个周末是要把redis差不多学习完的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1861558.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

ARM服务器虚拟化手机,云手机推流应用案例

大家都知道,ARM 服务器虚拟化手机和云手机推流技术可算是热门话题,不止是企业,个人卖家也会通过云手机推流来获得更多的客源,实现经济自由,但是针对云手机的推流,很多人还是不知道有哪些应用场景~我们可以展…

永洪bi知识点

1、下拉过滤组件和下拉参数组件的区别 下拉过滤组件只能对跟他绑有相同数据集的组件进行过滤 而下拉参数组件是当你设置了筛选条件以后,那么所有的组件,不管你绑定了什么样子的数据集,都能起作用,前提是你这个组件是需要去绑定参…

LED热管理

LED照明系统的热管理 本文提供了用于LED灯具的热管理系统。 包含LED轨道灯具包括照明组件、安装到照明组件上并具有多个孔的夹具壳体,以及将夹具壳体固定到轨道上的安装结构。 照明组件包括具有多个翅片的散热器、安装在所述散热器上的反射器、支撑在所述散热器上…

RabbitMQ的WorkQueues模型

WorkQueues模型 Work queues,任务模型。简单来说就是让多个消费者绑定到一个队列,共同消费队列中的消息。 当消息处理比较耗时的时候,可能生产消息的速度会远远大于消息的消费速度。长此以往,消息就会堆积越来越多,…

80、443端口不能开放也能为IP地址申请SSL证书!

IP地址证书作为一种特定的证书,不同于传统的域名验证证书,IP地址证书是通过验证IP地址来确保安全连接。在证书申请过程中,往往要求短暂开放80或者443端口,如果不能开放,IP地址证书则不能签发。 JoySSL提供的IP地址证书…

如何采集拼多多的商品或店铺数据

怎么使用简数采集器批量采集拼多多的商品或店铺相关信息呢? 简数采集器暂时不支持采集拼多多的商品或店铺相关数据,只能采集页面公开显示的信息,谢谢。 简数采集器采集网站文章资讯等数据特别简单高效:只需输入网站网址&#xf…

文心一言使用笔记

目录 让文心一言提炼已有的内容,模仿给出的案例写一段宣传稿方法例子 发现写出的内容有瑕疵,如何微调?比如文心一言介绍的领导不全如何让文心一言检查语法和表达问题? 如何让文心一言将每个片段用一两句话总结?为了防止…

Open3D 点云的ISS关键点提取

目录 一、概述 1.1原理 1.2应用场景 1.3算法实现步骤 二、代码实现 2.1 完整代码 2.2关键函数 2.3关键点可视化 三、实现效果 3.1原始点云 3.2提取后点云 一、概述 1.1原理 ISS(Intrinsic Shape Signatures)关键点提取是一种常用于三维点云的…

清九野小红盾舒敏牙刷,我的口腔护理新体验

我最近发现一款很舒服的牙刷,叫做清九野小红盾舒敏牙刷,很适合牙龈敏感的朋友,如果刷牙时常感到不适,不妨试试这款既能有效清洁牙齿,又不会刺激牙龈的牙刷。 ## 🌟 独特设计,双重植毛 首先&…

PR素材库,这里应有尽有!

Premiere简称PR,操作简单,容易上手,功能丰富,因此做为后期必备软件之一。如果进行视频剪辑,去哪里找合适的素材呢,其实国内外都有不少专业的渠道。 一、视频素材 01.摄图视频 传送门:https://…

面向遥感图像的小目标检测最新方法 FFCA-YOLO

论文简介 在遥感图像中,小目标检测面临着特征表示不足和背景混淆等挑战,特别是当算法需要在有限计算资源的约束下进行实时处理时,对准确性和速度的优化要求尤为严格。为解决这些问题,本文提出了一种高效的目标检测器——特征增强、…

用vite 打包之后项目不能在本地查看

安装插件 npm i vitejs/plugin-legacy 在vite.config.js 中配置 重新打包就可以正常访问了(注意vite 和 vitejs/plugin-legacy的版本要匹配,否则会打包失败)

什么是CDN?CDN的工作原理是怎样的?

1.什么是CDN? CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。CDN是构建在网络之上的内容分发网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容&am…

React hydrateRoot如何实现

React 服务器渲染中,hydrateRoot 是核心,它将服务器段的渲染与客户端的交互绑定在一起,我们知道 React 中 Fiber Tree 是渲染的的核心,那么 React 是怎么实现 hydrateRoot 的呢?首先我们验证一下,hydrateRo…

2024广东省职业技能大赛云计算赛项实战——集群部署GitLab Runner

集群部署GitLab Runner 前言 题目如下: 部署GitLab Runner 将GitLab Runner部署到gitlab-ci命名空间下,Release名称为gitlab-runner,为GitLab Runner创建持久化构建缓存目录/home/gitlab-runner/ci-build-cache以加速构建速度,并将其注册到…

Spark SQL 血缘解析方案

背景 项目背景建设数据中台,往往数据开发人员首先需要能够通过有效的途径检索到所需要的数据,然后根据检索的数据模型进行业务加工然后得到一些中间模型,最后再通过数据抽取工具或者OLAP分析工具直接将数据仓库中加工好的公共模型输出到应用层。这里我不在去介绍数据仓库为…

在操作系统中,background通常指的是运行于后台的进程或任务

在计算机中,"background"一词具有多种含义,以下是一些主要的解释和相关信息: 计算机视觉中的背景(Background): 在计算机视觉中,background指的是图像或视频中的背景部分,…

【TOOL】ceres学习笔记(一) —— 教程练习

文章目录 一、Ceres Solver 介绍二、Ceres 使用基本步骤1. 构建最小二乘问题2. 求解最小二乘问题 三、使用案例1. Ceres Helloworld2. Powell’s Function3. Curve Fitting4. Robust Curve Fitting 一、Ceres Solver 介绍 Ceres-solver 是由Google开发的开源C库,用…

接口测试代码和工具

通过python的requests给接口发送请求进行测试 #coding:utf-8 import requests class TestApi(): url_login "https://legend-sit.omodaglobal.com/api/auth/oauth2/token" url_topic_b "https://legend-sit.omodaglobal.com/api/community/topic_b/page?…

12 学习总结:操作符

目录 一、操作符的分类 二、二进制和进制转换 (一)概念 (二)二进制 (三)进制转换 1、2进制与10进制的互换 (1)2进制转化10进制 (2)10进制转化2进制 2…